高压旋喷桩施工作业指导书
1 适用范围
水电七局沪昆客专贵州段CKGZTJ-1标段指挥部第一项目部管段路基地基处理高压旋喷桩施工作业，适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、黄土及人工填筑土等地基。
2 作业准备 1）场地准备
原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。
2）机具设备准备
喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。检查电源、线路，并做好照明准备工作。
3）人员准备
配齐管理人员和施工人员，并对相关人员进行技术交底、安全交底。
3 技术要求
1）高压旋喷桩可采用正三角形或正方形布置，通常桩径不宜小于0.5m，桩间距宜为1.0~1.5m，桩的加固深度穿透软弱土层至下卧层不小于0.5m，若下卧层为基岩侧至基岩面；
2）水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比应通过室内配方试验确定，宜为0.8~1.5，地下水具有侵蚀性工点采用水泥+优质粉煤灰，粉煤灰掺入量根据试验而定，为改善水泥土的性能和提高强度，可适当掺入外加剂，如石膏、三乙醇胺木质素碳酸钙，其掺入量宜分别取水泥重量的2%、0.05%、0.2%；
3）喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录，且测量仪器处于检定有效期内；
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4）旋喷桩高压水泥浆的压力应大于20MPa；
5）喷射管与高压注浆泵的距离不宜大于50m，钻孔位置与设计的偏差不得大于50mm，喷射管分段喷射注浆的搭接长度不得小于100mm，需要局部扩大加固范围或提高强度的部位，可采取复喷措施；
6）在卵石土、碎石土和角砾土等较硬的土层中，应先采用Φ110mm钻机引孔后，在旋喷注浆；
7）旋喷桩经质量检验合格后，凿除不合格桩头，平整场地后，桩顶填筑垫层夹土工格栅加固，垫层应采用未风化的干净且级配良好碎石，其最大粒径不得大于30mm，含泥量不得大于5%，且不含草根、垃圾等杂质。
4 施工程序与工艺流程
4.1施工程序
场地平整引孔钻进
桩位放样
修建排污和灰浆拌制系统
旋喷提升
钻机就位
拔出岩芯管、插入注浆管钻机移位。
4.2施工工艺流程
高压旋喷桩施工流程如下图所示：
泥浆排泄处理理 图4-01 旋喷桩施工工艺流程图
原地面处理 测量放样 钻机就位 钻进至设计深度 插入注浆管至设计深度 高压喷射注浆 喷射结束 拔 管 钻机移位 5 施工要求
5.1施工准备
1）场地平整
正式进场施工前，进行原地面处理，清除表层50cm种植土。水塘地段
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除此处采用粘性土回填至原高程，整平、碾压，压实密度K≥0.92；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
2）桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
3）修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
5.2施工工艺
1）钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。
2）引孔钻进
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
采用泥浆护壁、回转钻进的方法施工。钻孔直径为50mm,采用直径为110mm的钻机引孔、高压清空后旋喷注浆。桩打穿软弱层至其下白云岩W3不小于0.5m或置于白云岩W2层基岩面上。钻孔施工时采取预防孔斜的措施，钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次，孔位偏差≤5cm,孔斜率≤1%。
钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。固壁泥浆采用优质粘土作为制浆用主要材料，钻孔时孔上返出的冒浆经沉淀重新利用，当泥浆中的含砂量超过要求时，予以废弃，以防孔内事故发生。
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钻进暂停或终孔待喷时，孔内应充满泥浆，防止塌孔，孔口加以保护。钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。
3)拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
4)旋喷提升
当喷射注浆管至设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
5)钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
5.3施工注意事项
1）高压旋喷桩路基工点必须安排提前施工，填筑至路基基床底层顶面时进行观测的时间不少于6个月，确定稳定后方可进行基床表层级配碎石施工，铺轨前必须进行沉降评估。
2）高压胶管不得超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。
3）当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至停浆面。
4）施工时因故停浆，恢复供浆时应在断浆面上下重复搭接0.5喷浆旋喷施工，因故停机超过3小时，拆卸输浆管路，清洗干净，并在原桩位旁边补桩。
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5）高压旋喷桩施工完成28天内不得有任何机械在加固区上面及附近行走。
6、劳动组织
劳动力具体分工如表下所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
劳动力组织表
序号 1 2 3 4 5 6 工种 工区主任 机修工 钻工 制浆 值班工程师 值班经理 合计 人数（每班） 1 2 6 3 1 1 14 职责 做好施工管理工作，负责劳动力安排 负责排除机械故障和管路的清洗 负责旋喷机的操作及注浆施工记录 负责浆液的配置 负责现场技术指导和管理 负责工程总体安排 备注 7、材料要求 混凝土用砂、碎石、水泥及外加剂等原材料应符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB 10424）的相关要求。
8、设备机具配置
旋喷桩施工采用MGJ-50地质钻机引孔，主要施工机械设备如表3.02所示，本表暂定为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。
主要机械设备配套表
序号 1 2 设备名称 地质钻机 高压泵 规格型号 MGJ-50 3D2-5Z栓塞泵 5
单位 台 台 数量 2 2
3 4 灌浆泵 拌浆机 HB-80 WJG-80 台 台 2 2 主要施工及实验检测设备配置表
序号 1 3 3 4 5 6 7 8 9 设备名称 高压旋喷桩机 泥浆搅拌罐 高压泥浆泵 流量计 灌浆自动记录仪 300KN抗压抗折试验机 全站仪 泥浆比重计 发电机 规格型号 MGJ-50 200L－min SNS－H300水流Y－2液压泵，30MPa LDYB-3000 北京中大华瑞 YAW-300 瑞士leica TC1201+ 200KW 单位 台 台 台 台 台 台 套 个 台 数量 2 2 2 2 2 1 1 1 2 状态 良好 良好 良好 良好 良好 合格 良好 良好 良好 9、质量控制及检验
9.1质量控制
1）高压旋喷桩施工中桩位（纵横向）偏差小于5cm，成桩有效直径及桩长不得小于设计值，桩身垂直度允许偏差不大于1%。
2）钻杆要进行测量，并做好记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。
3）严格按设计及室内试验配合比例拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过2小时不得使用。
4）旋喷桩施工中，严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。
5）提升过程中，拆卸钻杆后，继续旋喷施工时，保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。
6）高压旋喷桩停浆面应高于桩顶设计标高30~50cm。施工完后切割掉旋喷桩顶端施工质量较差的桩段。
7）严格按照设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及试验确定的参数施工。
9.2质量检验
1）高压喷射注浆所用的水泥和外掺剂品种、规格及质量应符合设计要求。
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检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥和外掺剂，袋装水泥每200t 为一批、散装水泥500t 为一批，当袋装水泥及外掺剂不足200t 或散装水泥不足500t 时也按一批计。每批抽样检验1 组。
检验方法：检查产品质量证明文件及抽样检验。水泥在材料库抽样检验其强度、安定性、凝结时间。
2）旋喷桩施工过程中，应记录施工设备贯入底层的反应，核查地质资料，桩底应置于设计桩底地层中。
检验数量：施工单位、监理单位按施工单位检验数量的20%平行检查。 检验方法：设备贯入地层过程中，记录电流表或其它能反映贯入阻力的仪表读数和对应地层标高。每贯入1m及仪表突然变化时记录。
3）高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。 检验数量：施工单位全部检验。 检验方法：观察、现场清点。 4）高压旋喷桩的长度应符合设计。 检验数量：施工单位每根桩检验。
检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志。检查施工纪录。
5）注浆流量、空气压力、注浆泵压力、钻杆提升速度、转速等参宿应符合试桩工艺参数。
检验数量：施工单位每根桩施工过程中抽检2次。监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。
检验方法：查看仪表读数，秒表、钢尺测量。检查施工记录。 6）高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。 检验数量：施工单位抽样检验桩总数的2‰，且不少于3 根。 检验方法：桩完工后28d，在每根检测桩桩径方向1／4 处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，在上、中、下各1/3范围的中部分别取样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采 用水泥砂浆灌注封闭。
7）高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。 检验数量：总桩数的2‰，且每检验批不少于3 根。
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检验方法：成桩28天后进行平板载荷试验。
高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号 1 2 3 检验项目 桩位(纵横向) 桩体垂直度 桩体有效直径 允许偏差 50mm 总数的2‰，每批次1% 不小于设计值 不少于3根 经 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度 开挖50～100cm深后，钢尺丈量 施工单位检验数量 检验方法 经纬仪或钢尺丈量 10、安全及环保要求 10.1安全要求
1）建立以工程项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。
2）安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。
3）坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时以发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。
4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带病工作，防止意外事故发生。
5）机械设备操作运行人员电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。
6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽，安全工程师及安全员及时观察施工现场情况。根据不安全苗头采用相应的临时措施，做到防患于未然。
10.2环保要求
严格按国家和地方政府有关规定及设计要求做好环保、水保工作，坚持“三同时”（同时设计、同时施工、同时竣工），防止水土流失和空气污染，控制施工噪声。
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临时运输道路经常洒水湿润，减少道路扬尘。对产生尘埃运输车辆和石灰等挥发性材料堆放场加以覆盖，减少对空气污染，生产及生活垃圾定期处理。严禁焚烧有毒废料。
施工及生活废水的排放遵循清污分流、雨污分流的原则，各种施工废油、废液集中储积，集中处理，严禁乱流乱淌，防止污染水源，破坏环境。
废弃物中不得含有有毒有害物质，避免雨水冲刷后对地表、地下水造成污染。
施工中注意做好当地水系、植被的保护工作，征地界以外植被的不能随意破坏，路基范围内的水要通过开挖排水沟引至地方水沟内。
施工用各种材料、机械不得随意堆放，破坏植被。
施工中要注意便道撒水，防止扬尘破坏周围植被及大气污染。 施工中的弃土要运至指定的弃土场，最终要按设计要求对弃土场进行绿化防护。
机械的废油要用桶装好，集中运至指定的地点。 生活垃圾不能随处乱扔，统一仍往垃圾堆放点。
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